na2ge2se5电子结构和光学性质的第一性原理研究 - 物理学报.pdfVIP

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 63, No. 18 (2014) 184208 Na Ge Se 电子结构和光学性质的 第一性原理研究 程旭东 吴海信 唐小路 王振友 肖瑞春 黄昌保 倪友保 1)(中国科学院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031) 2)(中国科学院大学, 北京 100049) ( 2014 年2 月17 日收到; 2014 年5 月5 日收到修改稿) Na Ge Se 是一种优异的红外非线性晶体材料. 采用基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方 法对Na Ge Se 进行结构优化, 并以此为基础计算研究了Na Ge Se 的电子结构和光学性质. 结果表明: Na Ge Se 是宽禁带间接带隙半导体, 价带至导带的电子跃迁主要来自于Ge 和Se 的4s, 4p 态; Na 对光学性 质的贡献较小, Ge 和Se 之间的相互耦合作用决定了Na Ge Se 的光学性质; 该晶体在紫外区有强烈的反射 和吸收, 静态折射率为2.133, 双折射率值适中, 为0.145. 理论计算结果表明, Na Ge Se 是一种性能优良的 红外非线性光学晶体材料. 关键词: Na Ge Se , 电子结构, 光学性质, 第一性原理 PACS: 42.70.Nq, 71.20.–b, 78.20.–e DOI: 10.7498/aps.63.184208 高, 生长难度大, 目前还没有关于Na Ge Se 单晶 1 引 言 生长的报道. 该晶体的物化性能尤其是人们关注的 光学性质无法进行直接测定. 因此, 本文采用基于 第一性原理的赝势平面波方法对Na Ge Se 进行 多元金属硫族化合物是当前固体化学研究 12 结构优化, 并在此基础上计算晶体的电子结构和光 的一个热点 , 其通常具有低维结构, 表现出丰 3 4 学性质; 对计算结果进行分析, 为研究Na Ge Se 富的物理、化学性质, 在超导 、非线性光学 、 5 6 晶体的性能及其应用提供参考. 高能量密度电池 和催化 等领域具有巨大的 应用前景. 其中多硒代锗酸盐Na Ge Se